• 제목/요약/키워드: hollow fibers

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혈관 내 폐 보조장치의 압력손실 예측을 위한 모델링기법에 관한 연구 (Study on the Modeling Technique for Prediction about Pressure Drop of an Intravenous Lung Assist Device)

  • 김기범;권대규;정경락
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.293-299
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    • 2003
  • 본 연구에서는 혈관 내 폐 보조장치(Vibrating Intravascular Lung Assist Device. VIVLAD)에서의 뉴우튼 유체와 비뉴우튼 유체의 압력손실관계에 대한 관계를 고찰하고자 하였으며, VIVLAD를 선계하기 위한 압력 강하를 예측할 수 있는 관계식을 결정하고자 하였다. 혈관 내 폐 보조장치를 정맥에 삽입하기 전, 모듈 설계를 위하여 압력손실을 예측하기 위한 설계조건을 실험적 모델을 통하여 연구하고자 하였다. 뉴우튼 유체로 증류수와 글리세롤/증류수 혼합용액을 이용하였으며, 비뉴우튼 유체는 혈액을 이용하여 실험을 수행하였다. 액체의 흐름은 중공사의 외부로 평행하게 흐르도록 하였다. 내경의 직경을 3cm로 고정한 관에 삽입되는 중공사 개수의 변화에 파른 압력손실을 측정하였으며 실험에 의하여 얻어진 압력손실과 중공사의 전면면적과의 상관관계를 curve fitting을 통하여 유도하였고 유도되어진 관계식을 이용하여 관내에 삽입되는 중공사 개수의 변화에 따른 압력손실을 예측하였다 그리고 실험을 통하여 예측되어진 값과 비교 검토하여 유사성을 찾고자 하였다. 실험결과 40%글리세롤 용액에서의 압력손실과 혈액에서의 압력손실과 마찰계수는 유사한 결과를 보였다. 이 실험에서 VIVLAD의 압력손실을 측정하는데 40%글리세롤 용액이 이용될 수 있음을 보였다 또한 장치 내에서의 압력손실과 마찰계수에 대한 관계식을 중공사 충진율의 함수로 관계식을 유도할 수 있었으며. 관계식에 의하여 압력손실을 예측할 수 있었다. 또한. 실험에 의한 압력손실과 비교하였을 때 유사한 경향성을 보여 줌으로써 압력손실 예측의 신뢰성을 얻을 수 있었다. 이와 같은 연구결과는 VIVLAD를 설계하는데 유용한 자료가 될 것이다.

Injection Molding of Vertebral Fixed Cage Implant

  • Yoo, Kyun Min;Lee, Seok Won;Youn, Jae Ryoun;Yoon, Do Heum;Cho, Yon Eun;Yu, Jae-Pil;Park, Hyung Sang
    • Fibers and Polymers
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    • 제4권2호
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    • pp.89-96
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    • 2003
  • A vertebral cage is a hollow medical device which is used in spine forgery. By implanting the cage into the spine column, it is possible to restore disc and relieve pressure on the nerve roots. Most cages have been made of titanium alloys but they detract the biocompatibility. Currently PEEK (polyether ether ketone) if applied to various implants because it has good properties like heat resistance, chemical resistance, strength, and especially biocompatibility. A new shape of vertebral cage is designed and injection molding of PEEK is considered for production. Before injection molding of the cage, it is needed to evaluate process conditions and properties of the final product. Variables affecting the shrinkage of the cage are considered, e.g., injection time, packing pressure, mold temperature, and melt temperature. By using the numerical simula-tion program, MOLDFLOW, several cases are studied. Data files obtained by MOLDFLOW analysis are used for stress anal-ysis with ABAQUS, and shrinkage and residual stress fields are predicted. With these results, optimum process conditions are determined.

한외여과막을 이용한 효소재순환 시스템에서의 효소역가감소 (Enzyme Deactivation During Enzyme Recycling with Ultrafiltration Hollow Fibers)

  • 김준석;정용섭홍석인
    • KSBB Journal
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    • 제11권3호
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    • pp.347-352
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    • 1996
  • 통시당화발효공정에 적용된 막분리 효소재순환 시스템을 이용하여 온도 및 압력 조건에 따른 효소역 가감소현상에 대해서 고찰하였다. 목질계바이오매스 를 기질로한 효소당화공정을 고려하여 사용된 효소인 cellulase와 ${\beta}$-glucosidase을 막분리 재순환 시킬 수 있는 최적의 막은 MWCO가 50,000인 한외여과 막이라 판단되었다. cellulase의 경우 한외여과막을 이용하여 연속적으로 재순환 시 켰을때, 효소역가의 감소를 확인할 수 없었다. 그러나 ${\beta}$-glucosidase는 온도와 압력이 증가할수록 초기상태를 기준으로 온도 $42^{\circ}C$, 투과압력 28.4 psig에서 최대 35%까지 감소함을 확인하였다. 이것은 온도와 압력이 중가할 수록 투과플럭스가 증가하고, 이에따른 막모률의 사(fiber) 내부표면에서 전단(shear)이 증가된 결과로 설명할 수 였다.

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하이브리드 섬유강화 복합재료 리바의 기계적 특성 (Mechanical Characteristics of Hybrid Fiber Reinforced Composite Rebar)

  • 한길영;안동규;이동기
    • 한국해양공학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.57-63
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    • 2005
  • The objective of this research is to investigate the mechanical characteristics of the hybrid fiber reinforced composite rebar, which is manufactured from a braidtrusion process. Braidtrusion is a direct composite fabrication technique, utilizing in-line brading and the pultrusion process. hz order to obtain the mechanical behavior of the glass fiber, carbon fiber, and kevlar fiber, the tensile tests are carried out. The results of the fibers are compared with that of steel. Hybrid rebar specimens with various diameters, ranging from model size (3 mm) to full-scale size (9.5 mm), and various cross sections, such as solid and hollow shape, have been manufactured from the braidtrusion process. The tensile and bending tests for the case of the hybrid rebar, the conventional GFRP rebar, and the steel bar have been carried out. The results of the experiments show that the hybrid rebar is superior to the conventional GFRP rebar and the steel bar, from the viewpoint of tensile and bending characteristics.

The effect of Sodium Concentrations on the Formation of Nanotubes Obtained from $TiO_2$

  • Qamar, M.;Lee, N.H.;Yoon, C.R.;Oh, H.J.;Kim, S.J.;Hwang, J.S.
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 광주전남지부
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    • pp.123-125
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    • 2006
  • The $TiO_2$ sol was prepared hydrothermally in an autoclave from aqueous $TiOCl_2$ solutions as a starting precursor. Hollow fibers were obtained when the sol-gel-derived $TiO_2$ sol was treated chemically with a NaOH solution and subsequently heated in the autoclave under various conditions. A systematic analysis of the influence of different NaOH concentrations on the formation of nanotubes was carried out. The details of the nanotubular structure were investigated by using transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). From the TEM images, the outer and the inner diameters of the tubes were measured to be about 8 and 4 nm, respectively, the lengths were measured to be several hundreds of nanometers.

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Development of Hollow Fibers for the Controlled Release of Drugs

  • Feijen, J.;Eenink, M.J.D.;Olijslager, J.;Schakenraad, J.M.;Nieuwenhuis, P.;Molenaar, I.
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.111-112
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    • 1986
  • Radiation-induced fibrosarcoma tumors were grown on the flanks of C3H mice. The mice were divided into two groups. One group was injected with Photofrin II, intravenously (2.5mg/kg body weight). The other group received no Photofrin II. Mice from both groups were irradialed for approximately 15 minutes at 100, 300, or 500 mW/cm2 with the argon (488nm/514.5 nm), dye(628nm) and gold vapor (pulsed 628 nm) laser light. A photosensitizer behaved as an added absorber. Under our experimental conditions, the presence of Photolfrin II increased surface temperature by at least 40% and the temperature rise due to 300 mW/cm2 irradiation exceeded values for hyperthermia. Light and temperature distributions with depth were estimated by a computer model. The model demonstrated the influence of wavelength on the thermal process and proved to be a valuable tool to investigate internal temperature rise.

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Rubbery 고분가 막을 이용한 휘발성 유기화학물의 제거 및 회수 (Removal/Recovery of VOCs Using a Rubbery Polymeric Membrane)

  • Cha, Jun-Seok
    • 멤브레인
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    • 제6권3호
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    • pp.173-181
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    • 1996
  • 실리콘 코팅한 복합막을 이용하여 톨로엔이나 메탄올 같은 휘발성 유기화합물의 제거 및 회수에 관한 연구를 수행하였다. 사용된 막은 코팅층의 두께가 얇고($~1\mu$m), 지지층의 기고율이 커서 투과저항은 적었으며 코팅층과 지지층은 플라즈마 중합에 의해 결합되어 있어서 높은 압력에도 견딜 수 있었다. Feed의 유속은 60cc/min. 이하일 때 사용된 모듈에 위해 휘발성 유기화합물의 제거율은 96~99%이었으며, feed의 농도가 높을수록 제거율은 더 증가하였다. 이 공정은 휘발성 유기화합물의 농도가 높고 유속이 낮은 흐름을 처리하는데 아주 적합함을 알 수 있었다. 사용된 막을 통한 휘발성 유기 화합물들의 투과도는 $4~30 \times 10^{-9}gmol/sec \cdot cm^{2}\cdot cmHg$이었고, 질소의 투과도는 $3~9 \times 10^{-10}gmol/sec \cdot cm^{2} \cdot cmHg$의 범위에 있었다. 휘발성 유기화합물과 질소의 선택도는 유속과 휘발성 유기화합물의 농도에 따라 톨루엔/질소의 경우 10~55, 메탄올/질소의 경우 15~125의 값을 얻었다.

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PDMS/PSF 중공사 분리막의 시간 의존적 에탄올-물 분리 거동 연구 (A Transient Separation Behavior of PDMS/PSF Hollow Fiber Membrane Modules for Ethanol-Water Mixtures)

  • 무하메드 주나이드 아마르;아레팔리 데비프리얀카;김민지;하성용;조철희
    • 멤브레인
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    • 제32권2호
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    • pp.163-171
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    • 2022
  • 알코올의 탈수를 위하여 에너지 다소비 공정인 증류 공정을 투과증발 막 공정으로 대체하려는 연구가 많이 진행되어져 왔다. 대표적인 투과증발 막인 PDMS 분리막에 대한 시간의존적 분리 거동은 분리 메카니즘의 이해에 매우 중요하다. 따라서 본 연구에서는 50 wt% 에탄올-물 혼합용액에 대하여 50℃에서 막면적 1194 cm2인 PDMS/PSF 분리막 모듈의 시간의존적인 투과증발 분리 거동을 고찰하였다. 총 유속과 에탄올/물 분리계수는 투과증발 시간이 증가함에 따라서 초기에 증가하다가 다시 감소하였다. 초기 분리성능의 증가는 건조한 PDMS 분리막에 에탄올이 용해되는데 시간이 걸리기 때문이며, 후기 분리성능의 감소는 주입 탱크의 에탄올 농도가 시간에 따라서 감소하기 때문에 나타나는 현상이었다. 따라서 본 연구로부터 PDMS 분리막을 통한 에탄올의 투과는 용해-확산 메카니즘에 의해 발생된다는 것이 재확인되었다.

C형 중공사의 최적 용출 가공 조건 고찰 (Optima Dissolution processing Conditions of C-type hollow fibers)

  • 조숙경;김동권;서해천;박주철;박성우;강윤화
    • 한국염색가공학회:학술대회논문집
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    • 한국염색가공학회 2012년도 제46차 학술발표회
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    • pp.104-104
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    • 2012
  • 아웃도어용 스포츠웨어 의류분야는 소비자들의 욕구가 기능성, 착용감, 패션성을 매우 중시하는 고감성, 고기능성 제품특성을 요구하고 있으며 이를 가장 충족시킬 수 있는 패션 트랜드로서 보온, 경량화 제품이 가장 급부상하고 있는 아이템이다. 경량성의 쾌적 스포츠 웨어에 사용되는 주요 합섬소재인 PET, Nylon을 이용하여 소재의 세섬화, 중공 소재를 통한 제품 개발이 대부분으로 보온, 경량, 속건 등 의복에서의 쾌적 기능성을 개선하기 위하여 개발되는 소재 및 제품의 경량화, 보온 및 흡한속 건성 부여를 통한 기능 요소와 신질감 발현의 촉감요소를 통한 차별화 된 제품개발이 요구되고 있다. 보온 기능성을 부여하는 기술로써 가장 일반적인 기술은 섬유 내부에 중공을 형성하여 경량성과 보온성을 동시에 가지는 기능성 원사 제조 기술과 섬유 내에 열에너지를 흡수할 수 있는 물질을 넣어 외부의 태양광을 섬유내로 흡수하여 열에너지로 전환, 축적함으로서 보온성을 향상시키는 방식이 있다. 주로 경량 보온의 동시 발현을 위하여 중공 형성을 통한 보온 소재 개발이 활발하게 일어나고 있는 실정이다. 가장 많은 수요를 차지하고 있는 경량 보온성 중공사의 경우, 강도 저하, 염색 불량 등의 공정 애로점이 발생하며, 제직 및 가공 공정 시 원사 내 중공이 찌그러짐이 발생하므로 완제품 제조 후에는 중공의 기능이 제대로 발현되지 못하는 문제가 발생한다. 또한 알칼리 또는 용제를 사용하여 후용출 하는 중공사의 경우, 공정이 복잡함은 물론 환경에 유해한 공정이다. 특히, 감량 후 직물의 인열강도는 감량 전과 비교하여 감소하게 되는데 이는 이용성 polymer가 용출되면서 생긴 중공에 의해 섬도가 감소되어 강도가 저하됨을 알 수 있다. 따라서 Sheath 부분에 최대한 손상을 주지 않으면서 Core 부분을 완전 용출 시킬 수 있는 감량 조건을 확보할 필요가 있다. 이에 보온성, 경량성의 기능을 극대화시키고, 중공률 유지하는 최적 용출 가공 조건을 확립하고자 연구하였다.

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광강도형 광섬유 진동센서를 이용한 진동감지 및 충격위치 측정 (Vibration Sensing and Impact Location Measurement Using Intensity-Based Optical Fiber Vibration Sensor)

  • 양유창;황운봉;박현철;한경섭
    • Composites Research
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    • 제13권5호
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    • pp.1-9
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    • 2000
  • 광강도형 광섬유 진동센서를 이용한 구조물의 진동감지 및 판에서의 충격위치 검출에 관한 연구가 수행되었다. 광섬유 진동센서는 유리 모세관의 내부에 광섬유의 클래딩 부분이 서로 마주보게 하여 제작되며 그 중 한 쪽은 외팔보 형태이다. 진동이 센서에 가해지면 센서 내부의 외팔보가 진동하게 되고 그에 따라 맞은편 광섬유로 전해지는 빛의 강도가 변화하게 된다. 진동감지 실험을 위해 광섬유 진동센서를 복합재료 보의 표면에 부착하고 자유 진동 및 강제 진동에 대한 신호를 취득하였다. 충격 위치 검출에 관한 실험은 아크릴 판에 대하여 알려진 위치에 네 개의 센서를 표면에 부착하고 진동의 도달 시간을 FFT를 이용하여 측정하였다. 충격위치는 이러한 시간차이를 이용하여 계산되어졌다. 광섬유 진동센서는 상용센서인 갭센서와 동일하게 구조물의 진동을 감지하였으며 판에서의 충격위치를 비교적 정확히 측정하였다.

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